في علوم البوليمر ، أصبحت البلمرة الكاتيونية النشطة تقنية مهمة ، وقد تفاجئ المبادئ وراءها الكثير من الناس.لا تتيح تقنية البلمرة هذه فقط توليف البوليمرات المحددة بوضوح للغاية ولكنها تحقق أيضًا توزيعًا جزيئيًا منخفضًا ، والتي يمكن أن تخلق البوليمرات ذات البوليمرات غير المعتادة مثل البوليمرات على شكل نجمة.اجتذبت هذه التكنولوجيا اهتمامًا واسع النطاق في كل من الأعمال والأوساط الأكاديمية.
البلمرة الكاتيونية النشطة هي مفتاح تحقيق بنية مرتبة عن طريق التحكم في أنواع الشحن النشطة في تفاعل البلمرة.
في البلمرة الكاتيونية ، الموقع النشط لسلسلة البوليمر هو أيون إيجابي للكربوهيدرات ، ويوجد معاداة مقابلة في مكان قريب.الخطوات الأساسية لرد فعلها تشمل نمو السلسلة ، وإنهاء السلسلة ونقل السلسلة.في البلمرة الكاتيونية النشطة ، يمثل نمو السلسلة الوصول إلى مونومر ، مثل الهيدروكربون الأليفاتي أو الإيثيلين ، وبالتالي يزيد من طول البوليمر.
التفاعل النشط بين الأيونات الإيجابية للكربوهيدرات والمونومرات هو مفتاح نمو البوليمر.
إنهاء أو نقل السلسلة ، على الرغم من وجود نظام نشط مثالي ، يتم الوصول إلى توازن كيميائي بين الكاتيون النشط والأنواع التساهمية النائمة ، ويجب أن يكون سعر صرفه أسرع من معدل البلمرة.
بدأ تطوير بلمرة الكاتيون النشط في السبعينيات والثمانينيات.حقق الباحث الياباني Higashimura اختراقًا في الأبحاث P-methoxystyrene.وضعت هذه المساهمات أساس البلمرة الكاتيونية النشطة وعززت التطور السريع للبوليمرات المهندسة البوليمر.
عادة ما يتم تنفيذ البلمرة النشطة للإيزوبوتين في ظل ظروف أقل من 0 درجة مئوية ، باستخدام نظام خلط من المذيبات غير القطبية والقطبية.على الرغم من أن الوزن الجزيئي للبوليمر يمكن أن يصل إلى 160،000 جم/مول ، ويمكن أن يكون مؤشر polydispersion منخفضًا إلى 1.02 ، إلا أنه من الأهمية بمكان اختيار المذيب الأيمن بسبب مشكلة ذوبان البوليمر.
كلوريد الفينيل هو مونومر تفاعلي للغاية.تستخدم محفزات الملح I2/HI أو الزنك في الغالب في الإنتاج.
في هذه العملية ، يبدأ البوليمر بمونومر بهيكل غير متجانس يسهل فتحه.ومع ذلك ، نظرًا لأن الذرات غير المتجانسة قد يكون لها نوبة نووية على سلسلة البوليمر المتنامية ، تزداد صعوبة إكمال هذه العملية.يمكن استخدام المبادرين الكهربيين القويين مثل حمض ثلاثي فلورو أسيتيك لتحسين كفاءة البلمرة.
يسمح البلمرة الكاتيونية النشطة للباحثين أن يكون لديهم فهم أعمق للعلاقة بين بنية وأداء البوليمرات.
مع التطوير المستمر لبلمرة الكاتيون النشط ، توسع نطاق التطبيق تدريجياً.من الإمدادات الطبية إلى المواد عالية الأداء ، أظهرت تقنية بلمرة الكاتيون النشطة إمكانات مذهلة في مجالات علوم المواد والطيد الحيوي.بالإضافة إلى ذلك ، مع زيادة الطلب على البيئة ، يمكن أيضًا استخدام هذه التكنولوجيا لتطوير منتجات البوليمرات الصديقة للبيئة.
تقنية البلمرة النشطة ليست مجرد اختراق كبير في مجال علوم المواد ، بل تتحدى أيضًا مفاهيمنا التقليدية حول تخليق البوليمر.في المستقبل ، مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، هل يمكن أن نتوقع رؤية المزيد من ابتكارات البوليمر التي تستهدف الاحتياجات البيئية والوظيفية؟